在人們溝通和互相保持聯(lián)系的方式上，我們的世界正在快速的發(fā)展。我們正在不斷體驗著通信中的新進展，無論是智能手機，平板電腦，網絡游戲，社交網絡或電子服務，例如電子貨幣或電子教育。眾所周知，為了支持上述的這些應用的數(shù)據流量，骨干網，城域網和接入網需要提供更高的容量；但是在所有這些數(shù)據的來源和存儲點又需要發(fā)生什么變化呢？
局域網和數(shù)據中心都正處于興建和營運方式的個人革命之中。但更確切地說，正是數(shù)據中心本身，因為其甚高的數(shù)據吞吐量，更是處于這些變化的最前沿，因此值得更詳細的調查。
Datacenter Dynamics的市場研究：迎接挑戰(zhàn)
隨著越來越多的企業(yè)和個人選擇了云計算，數(shù)據中心將承擔越來越大的壓力，即數(shù)據中心必須提高容量、提供更高的數(shù)據傳輸速率，同時也達必須到節(jié)能的預期。這種壓力意味著虛擬化、下一代網絡速度和綠色數(shù)據中心已經成為全球數(shù)據中心建設的主要趨勢。在努力應對這些趨勢的過程中，數(shù)據中心經理們都注定要遇到某些特定的挑戰(zhàn)。
DatacenterDynamics（與康寧合作）最近對160個數(shù)據中心進行了調查，這些數(shù)據中心分布在英國，德國，荷蘭，法國，中東和美國等6個關鍵市場，包括在這些地區(qū)排名前100位的數(shù)據中心的業(yè)主和運營商。這次調查的結果證實，網絡中斷時間、能源和制冷成本、空間利用率和所安裝的布線系統(tǒng)對下一代網絡的支持能力是企業(yè)管理者最關注的問題，因此這些問題在布線技術創(chuàng)新發(fā)展的背景下需要被慎重考慮。
下一代網絡：光纖實現(xiàn)更高的數(shù)據傳輸速率
從以太網聯(lián)盟的數(shù)據（圖1）顯示，整個網絡的數(shù)據吞吐量每年顯著增長，10Gb / s系統(tǒng)現(xiàn)在已是司空見慣，40Gb / s系統(tǒng)的使用也正在增加。數(shù)據中心遷移到更高的數(shù)據傳輸速率的能力是必不可少的，但這樣做需要認真考慮的布線技術的選擇。目前可用的平臺是基于銅線電纜和多模光纜。
數(shù)據來源：以太網聯(lián)盟
圖1：以太網聯(lián)盟的速率增長預測
銅線和光纖平臺都已經發(fā)展了一段時間，但明顯的是，OM3和OM4激光優(yōu)化多模光纖的帶寬性能遠遠超過從Cat 3到Cat 7所有類別銅纜的電氣帶寬性能（圖2）。在一個給定的數(shù)據速率時，多模光纖更大的帶寬容量將轉換成更長的系統(tǒng)傳輸距離；或反過來，在一個給定的傳輸距離下，系統(tǒng)可以達到更高的數(shù)據傳輸速率。因此，光纖應當是能夠更好滿足下一代連接和速度的選擇。
圖2. 光纖系統(tǒng)允許更高的速率和系統(tǒng)傳輸距離
綠色數(shù)據中心
減少數(shù)據中心的能源消耗是一個多方面的挑戰(zhàn)。降低整體能源消費要求有源器件減少電能消耗，同時也減少有源器件散熱所需的能量。這一挑戰(zhàn)可以通過一個明智的選擇技術來解決，即采用高密度的光纖布線系統(tǒng)。小外徑的多芯光纜，配合創(chuàng)新的多光纖連接器（如MTP連接器），可以實現(xiàn)非常高的機架端口密度。并且10G光纖布線系統(tǒng)能夠提供大于五類或六銅電纜20倍的數(shù)據密度，意味著光纖網絡可以實現(xiàn)高度優(yōu)化的布線槽空間和占用較少的機架、機柜和托盤的空間，從而降低數(shù)據中心的碳排放量。
由于銅纜系統(tǒng)的高插入損耗和對數(shù)字信號處理的嚴重依賴，光纖網絡從根本上就比銅纜網絡具有更高的能源效率。
相比同等容量的銅纜系統(tǒng)，光纖網絡的收發(fā)器的功耗較低且所需的交換機數(shù)量較少，因此使用光纖布線解決方案時，能源節(jié)省55％至70％（見圖3）。
因此，如果說在更高的數(shù)據傳輸速率時節(jié)省空間和能源的消耗是一個挑戰(zhàn)，光纖布線是最佳的解決方案。
圖3. 基于銅纜和光纖的系統(tǒng)的能耗對比
云計算對系統(tǒng)的正常運行時間和可用性的影響
數(shù)據中心必須通過提高服務器虛擬化水平來響應云計算所驅動的容量需求。 虛擬化將多個服務器整合到一個物理處理器中，多個應用在其中并行運行，使服務器的利用率提升高達90%。作為虛擬化的結果，在一個網絡內的冗余備份水平降低了。因此，如果不仔細的管理，它將降低系統(tǒng)的可靠性，并增加網絡中斷的風險。Datacenter Dynamics和康寧合作的數(shù)據中心調查顯示，在一些認為運行時間和可用性非常最重要、對網絡中斷風險更為敏感的部門（金融，IT和電信部門），對可能導致網絡冗余備份水平降低的虛擬化方案興趣不大。因此，網絡中斷時間是建設世界先進的新型數(shù)據中心和云計算的關鍵挑戰(zhàn)。
調查時，43％的數(shù)據中心經理報告曾在過去十二個月內計劃進行某種形式的計劃停機。但他們也報告了相當多的付出昂貴代價的計劃外的停機事件（數(shù)據溢出或發(fā)生異常）。根據我們的數(shù)據中心研究，網絡中斷成本為平均每小時14,000美元。經理們發(fā)現(xiàn)布線系統(tǒng)的選擇和管理是影響數(shù)據中心中斷時間的重要因素。根據他們的回答（見圖4），在此次調查中作為調查對象的數(shù)據中心在一年的運行中，全部或部分原因是布線系統(tǒng)故障造成的計劃外網絡中斷所造成的損失大約是750,000美元（如果按照人口比例計算，全球數(shù)據中心每年的計劃外網絡中斷造成的損失為4億美元，占全部網絡中斷造成損失的8％到9%） 。
圖4. 部分或全部由布線系統(tǒng)故障引起的計劃外網絡中斷所造成的經濟損失估算
數(shù)據來源：Datacenter Dynamics市場調研
因此，如果說從實現(xiàn)綠色數(shù)據中心和下一代網絡角度來看，光纖是首選技術。那么有沒有最近的布線創(chuàng)新，可以真正最大限度地減少網絡中斷時間并實現(xiàn)正常運行時間和和可用性最大化？要回答這個問題，我們需要探討的數(shù)據中心熵的概念。
熵對數(shù)據中心的影響
數(shù)據中心的熵定義為布線的復雜性的逐漸增加。隨著時間的推移，由于數(shù)據中心的布線連接不可避免地會發(fā)生移動，增加和改變。作為熵的結果，數(shù)據中心管道變得擁擠不堪，導致線纜急彎或連接器拉扯，如圖5。如果傳統(tǒng)的多模光纖電纜暴露在熵中，將會產生顯著的信號丟失。雖然大多數(shù)系統(tǒng)都會有功率預算冗余，并在運行中控制某些特定參數(shù)，以防止信號故障，但是彎曲的光纖將會導致系統(tǒng)中的損失超過功率預算冗余度，在接收端信號太弱而造成和系統(tǒng)故障信號。
圖5. 數(shù)據中心的熵導致的線纜急彎或連接器拉扯
我們的數(shù)據中心市場研究中所調查的IT經理們中有壓倒性的94％的人們證實，布線系統(tǒng)的熵隨著時間的推移，增加了網絡中斷的風險。此外，其中74％還表示他們相信隨著時間的推移，網絡中斷的管理變得更加復雜。我們的研究證實，隨著數(shù)據中心達到生命周期中的成熟期時，網絡中斷事故也變得更為常見，因為此時數(shù)據中心布線系統(tǒng)的熵已經開始了它的影響。
圖6. 數(shù)據中心布線和布線管理的影響
數(shù)據來源：Datacenter Dynamics和康寧2011年市場調查
用抗彎曲光纖擊敗熵
當傳統(tǒng)的多模光纖（MMF）被拉緊彎曲，光線將會在轉彎點從纖芯泄露出去。這就是所謂的宏彎損耗。最近的多模光纖的創(chuàng)新設計促進了彎曲不敏感光纖（如康寧的ClearCurve®多模光纖）的發(fā)展，這種光纖實際上是在纖芯外圍有一層屏障，以減少宏彎損耗。其結果可以使光纖在彎曲點的損耗減少10倍（見圖7）。如果一個系統(tǒng)采用彎曲不敏感多模光纖運作，彎曲損耗相對傳統(tǒng)多模光纖可以成十倍的降低，從而保護系統(tǒng)冗余或功率預算余量并確保該體系持續(xù)運作，避免計劃外網絡中斷。
圖7. 彎曲不敏感OM3光纖和傳統(tǒng)標準OM3光纖的宏彎性能比較
彎曲不敏感光纖也從本質上滿足下一代網絡和綠色數(shù)據中心的需求，即消除幾乎所有的彎曲損耗使系統(tǒng)有更多的冗余度來支持更高傳輸速率（圖8）。此外，對線纜彎曲更高的冗余度也意味著更細更靈活的線纜和更小的部件。這可以增加機架內的布線密度，增加制冷氣流，最終減少數(shù)據中心的碳排放量。
*假定：
1.5dB連接器損耗，20x1/4圈彎曲@7.5mm
20x1/4圈彎曲是典型的數(shù)據中心鏈路
“冗余量”即除去鏈路損耗和器件插入損耗之后所剩余的功率多余量
圖8. 光纖通道技術遷移過程對應的冗余度分析
伴隨著新技術的始終是向后兼容性和互操作性的問題。康寧的ClearCurve®多模光纖與傳統(tǒng)的光纖是完全向后兼容的。因此，它解決了所有關注的關鍵共性問題：帶寬、標準和連接。這種光纖自推出以來，全球銷售已超過一百萬公里。盡管這種光纖經常由于它的優(yōu)良本質特性，被部署在最苛刻的數(shù)據中心應用中，但從現(xiàn)場反饋來看，它沒有任何功能性問題。
彎曲不敏感光纖技術：是必需品，而不是奢侈品
正如我們已經指出，我們是在通信革命中，這意味著企業(yè)數(shù)據中心網絡必須努力跟上不斷增加的容量需求的步伐。不僅是數(shù)據中心的需要有高數(shù)據速率支持下一代解決方案，他們也面臨著最大化正常運行時間和可用性、成為綠色數(shù)據中心等額外挑戰(zhàn)。
在基礎設施層面，銅纜和光纖布線是兩種主要的技術選擇，研究已表明，光纖可以更好的提供下一代解決方案所需的更高的數(shù)據速率，并減少設備能耗、制冷能耗和碳排放量，是綠色數(shù)據中心的更好選擇。
此外，從Datacenter Dynamics的調查結果表明，數(shù)據中心的熵（即隨著時間的推移增加的布線復雜性）所導致的布線問題是計劃外網絡中斷的主要原因。創(chuàng)新的彎曲不敏感多模光纖減少了布線系統(tǒng)熵的影響，并保護網絡正常運行。除了增加系統(tǒng)余量，彎曲不敏感光纖（例如康寧的ClearCurve®多模光纖）也為數(shù)據中心帶來更多的好處，例如支持下一代網絡速率的可升級性和減少數(shù)據中心的碳排放量。
因此，如果為了維持您的網絡的超級連接或者云計算時對您來說系統(tǒng)正常運行時間、綠色環(huán)保和網絡的未來很重要，那么我們的結論是：彎曲不敏感光纖布線是不是一種奢侈品，而是必需品。